JP6305205B2 - Magnet rotor type motor and pump including the motor - Google Patents
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Description
本発明は、例えば排水ポンプ等に用いられるモータ、特にはマグネットロータ式のモータに関する。 The present invention relates to a motor used for, for example, a drainage pump, and more particularly to a magnet rotor type motor.
従来の排水ポンプの全体構成を図9に、そのモータを含む要部を図10に示す。
排水ポンプは、合成樹脂等でつくられるポンプハウジング10を有し、ポンプハウジング10のポンプ室12内には回転羽根20が装備されている。ポンプハウジング10の上部にはOリング30を介して下カバー40が取り付けられる。下カバー40は、開口部48を有する蓋部46を備え、開口部48を貫通して回転羽根20の軸部22がモータ側に延びシャフト82に連結される。
FIG. 9 shows an entire configuration of a conventional drainage pump, and FIG. 10 shows a main part including the motor.
The drainage pump has a
下カバー40の上部には、ステータ組立体60が取り付けられ、上カバー50で覆われる。
ステータ組立体60は、モールド樹脂61によってモールドされたボビン62を有し、ボビン62に巻かれたコイル64によりステータコア部材66が励磁される。
モールド樹脂61の内側に取り付けられる金属製の軸受カバー70は、軸受72、74を有し、シャフト82を回転自在に支持する。シャフト82にはロータ部材80が取り付けられてモータが構成される。
A
The
A metal bearing
シャフト82と軸部22の間には水切板90が設けられる。この水切板90は配管からポンプ室12側に戻る水が開口部48からモータ側へ噴出するのを防ぐ機能を備える。
この種の排水ポンプは、下記の特許文献にも開示されている。
A
This type of drainage pump is also disclosed in the following patent document.
しかしながら、上述したような従来の排水ポンプのモータの構造にあっては、軸受72、74の同軸度は、モールド樹脂体両面に設けた軸受カバー70の圧入部における部品精度及び組立精度に因る。
また、軸受72、74の同軸度は、シャフト82の傾きに影響し、回転羽根20とポンプハウジング10の同軸度として現れる。
そこで本発明の目的は、軸受間の同軸度が取り易く、且つ組立性に優れるモータを提供することにある。
However, in the conventional drainage pump motor structure as described above, the coaxiality of the
The coaxiality of the
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a motor that can easily achieve coaxiality between bearings and is excellent in assemblability.
上記目的を達成するために、本発明を適用するマグネットロータ式モータは、樹脂モールドされたステータ組立体と、該ステータ組立体によって電磁気的に回転駆動される円筒形のマグネットロータを保持するロータ組立体と、を備えた、ポンプ用のマグネットロータ式モータであって、
前記ステータ組立体は、積層形成されたステータコア部材と、該ステータコア部材を樹脂モールドしてなる樹脂モールド体と、該樹脂モールド体に取り付けられる中心シャフトとを備え、
前記ロータ組立体は、前記マグネットロータを貫通保持する有底の中心軸穴を有するロータ中心体とからなり、
前記ロータ中心体の前記中心軸穴に前記中心シャフトを挿入することにより、ロータ組立体を回転自在に支持する構造をなし、
前記ロータ中心体の中心軸穴の底部には、前記中心シャフトの先端が当接可能なスラスト受け板を備え、
前記ステータ組立体におけるステータコア部材の積層厚をa、ステータコア部材の下面から中心シャフト先端までの距離をL、また、マグネットロータの高さをb、マグネットロータの上面からスラスト受け板までの距離をHとしたとき、前記中心シャフトの軸方向におけるステータコア部材とマグネットロータとの磁気中心のずれ量cは、以下の関係式が成り立つように形成した。
c=(L+a/2)−(H−b/2)
c>0
In order to achieve the above object, a magnet rotor motor to which the present invention is applied includes a resin-molded stator assembly and a rotor assembly that holds a cylindrical magnet rotor that is electromagnetically driven to rotate by the stator assembly. A magnet rotor type motor for a pump comprising a solid body ,
Said stator assembly, Bei example a stator core member which are laminated, and the resin mold body formed by the stator core member molded with resin, and a central shaft attached to the resin molded body,
Before SL rotor assembly consists of a rotor central body having a central axis hole with a bottom through holding the magnet rotor,
By inserting the central shaft into the central shaft hole of the rotor central body, the rotor assembly is rotatably supported .
At the bottom of the central shaft hole of the rotor central body is provided with a thrust receiving plate with which the tip of the central shaft can abut,
Before Symbol a lamination thickness of the stator core members in the stator assembly, the distance from the lower surface of the stator core member and the center shaft tip L, also the distance of the height of the magnet rotor b, until the thrust receiving plate from the upper surface of the magnet rotor when the H, the deviation amount c of the magnetic center of the stator core member and the magnet rotor in the axial direction of the central shaft is formed so as to holds the following relation.
c = (L + a / 2)-(Hb / 2)
c> 0
そして、前記ロータ中心体の上位側の軸受は、ロータ中心体上面よりも陥没した状態に配設されている。 The upper bearing of the rotor central body is disposed in a depressed state from the upper surface of the rotor central body .
前記ロータ中心体は、前記ステータ組立体におけるロータの収容部を覆うに十分な長さの外径を有するフランジ部を備える。 The rotor central body includes a flange portion having an outer diameter that is long enough to cover a rotor accommodating portion in the stator assembly.
さらに、前記ロータ中心体は、回転羽根の連結用の取付部を下端部に備える。 Furthermore, the rotor center body includes a mounting portion for connecting the rotating blades at the lower end.
また、本発明のマグネットロータ式モータは、前記マグネットロータ式モータを覆うモータカバーと、前記回転出力軸に連結する回転羽根と、前記回転羽根を収容するポンプ室を有するポンプハウジングと、前記ポンプハウジングの上面の開口部を覆う蓋部として機能するハウジングカバーと、を含むポンプとして適用されることもある。 The magnet rotor type motor of the present invention includes a motor cover that covers the magnet rotor type motor, a rotary blade that is connected to the rotary output shaft, a pump housing that has a pump chamber that houses the rotary blade, and the pump housing And a housing cover that functions as a lid that covers the opening on the upper surface of the pump.
本発明のマグネットロータ式モータによれば、上記の構成を備えることにより、ステータコア部材とマグネットロータが互いの磁力により引き合うため、ロータ組立体及び中心シャフトがステータ組立体から抜け落ちることはない。
したがって、ステータ組立体と中心シャフトとの追加的な固定が不要となり、モータ自体の組立性、又はモータを他の駆動源とする機器(例えば排水ポンプ等)の組立性が向上する。
According to the magnet rotor type motor of the present invention, since the stator core member and the magnet rotor are attracted to each other by the magnetic force, the rotor assembly and the center shaft do not fall out of the stator assembly.
Therefore, additional fixing between the stator assembly and the central shaft is not necessary, and the assemblability of the motor itself or the assemblability of equipment (for example, a drainage pump) using the motor as another drive source is improved.
図1は本発明に係るマグネットロータ式のモータ100の好適な一実施形態を示し、モータ100はそれぞれ別体の組立体として製造されるステータ組立体120とロータ組立体140により構成される。
FIG. 1 shows a preferred embodiment of a magnet
図2に示すように、ステータ組立体120は、ロータの収容部を有し、周縁に樹脂モールド体121内に一体に配設されたボビン122を有している。ボビン122にはコイル124が巻かれ、リード端子125から供電を受ける。コイル124は金属板を重ねたステータコア部材126を励磁する。
樹脂モールド体121の中心部には円形断面の中心シャフト130が取り付けられる。
また、中心シャフト130は、本実施例では軟圧入により取り付けられてあるが、回転自在とすることも可能である。
As shown in FIG. 2, the
A
In addition, the
ロータ組立体140は、中空円筒形状で中心軸穴を有するロータ中心体141を有する。ロータ中心体141の下端部には、回転羽根200の軸部210に圧入される取付部144を凸設するとともに、ロータ中心体141の上部外側にはマグネットロータ146が固着される。
マグネットロータ146の下方には、内部への水の浸入を防止するフランジ部142が設けられる。フランジ部142はステータ組立体120のロータ収容部を覆うに十分な外径を有している。
ロータ中心体141の中心軸穴には中心シャフト130のための軸受150、152が取り付けられる。上位側の軸受150は、ロータ中心体141の上面から所定深さだけ陥没する形態に設けてある。
軸受150、152は、潤滑オイルを含浸させたオイル含浸焼結メタルの軸受であるが、ロータ中心体141が上記のような構造であるために、オイル含浸焼結メタル軸受から染み出る潤滑オイルがロータ中心体141の外部に流出することがなく、そのため長期に亘って十分な潤滑性能が確保される。また、軸受150、152は、潤滑オイルを含浸させた多孔質セラミックスの軸受であっても良い。
さらに、下方の軸受152の底部にはスラスト受け板160が配置される。
The
Below the
The
Further, a
ロータ組立体140をステータ組立体120に対して組み立てる工程は、ステータ組立体120の中心シャフト130をロータ組立体140の軸受150と軸受152に対して挿入する。
このとき、前記ステータ組立体におけるステータコア部材の積層厚をa、ステータコア部材の下面から中心シャフト先端までの距離をL(図2参照)、また、マグネットロータの高さをb、マグネットロータの上面からスラスト受け板までの距離をHとしたとき(図3参照)、前記中心シャフトの軸方向におけるステータコア部材とマグネットロータとの磁気中心のずれ量cは、以下の関係式が成り立つように形成する。
c=(L+a/2)−(H−b/2)
c>0
このような構成により、中心シャフト130の先端部はスラスト受け板160に当接するとともに、ステータコア部材126とマグネットロータ146は互いの磁力により引き合い、ロータ組立体140が中心シャフト130から抜け落ちることはない。
また、ロータ組立体140はステータ組立体120と引き合うため、中心シャフト130もステータ組立体120から外れることを防止できる。
In the process of assembling the
At this time, the stacking thickness of the stator core member in the stator assembly is a, the distance from the lower surface of the stator core member to the tip of the central shaft is L (see FIG. 2), the height of the magnet rotor is b, and the upper surface of the magnet rotor is When the distance to the thrust receiving plate is H (see FIG. 3), the deviation c of the magnetic center between the stator core member and the magnet rotor in the axial direction of the central shaft is formed so as to satisfy the following relational expression.
c = (L + a / 2)-(Hb / 2)
c> 0
With such a configuration, the front end portion of the
Further, since the
この状態で樹脂モールド体121の底部121aとフランジ部142の間に間隙G1が形成される構成となっている。この間隙G1はロータ組立体140が回転時に樹脂モールド体121と干渉することのないように設定される。また、フランジ部142の存在によって水がモータ100内部に浸入するのを防止する。
It has a structure in which the gap G 1 is formed between the
図4は本発明のモータを装備した排水ポンプの側面図、図5は上面図、図6は図5のA−A断面図である。
排水ポンプは合成樹脂製のポンプハウジング10を有し、ポンプハウジング10のポンプ室12内に回転羽根200が装備される。ポンプハウジング10の上部にはOリング30を介して合成樹脂製のハウジングカバー(以後下カバーという)40が取り付けられる。
下カバー40はポンプハウジング10に設けられるスナップフィット式の係止爪14を利用してスナップフィット機能によりポンプハウジング10に着脱自在に取り付けられる。
また、下カバー40はポンプハウジング10の上面を覆う蓋部46を有し、蓋部46の中央部には回転羽根200の軸部210が貫通する開口部48が形成される。
4 is a side view of a drainage pump equipped with the motor of the present invention, FIG. 5 is a top view, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
The drainage pump has a
The
The
ここで、図6で説明した排水ポンプに装備される合成樹脂製の回転羽根の詳細を図7、8により説明する。図7は構成説明図、図8は図7の各断面図である。
回転羽根200は上部に軸部210を、下部に小径羽根220を有する。外周はリング部230で囲まれ、内部に大径羽根240、補助大径羽根250、内側突部260が形成される。
Here, details of the synthetic resin rotating blades provided in the drainage pump described in FIG. 6 will be described with reference to FIGS. 7 is an explanatory diagram of the configuration, and FIG. 8 is a cross-sectional view of FIG.
The
回転羽根200の軸部210には、上述したロータ組立体140の取付部144が圧入される。
下カバー40の上部には、モータ100が搭載され、合成樹脂製のモータカバー(以後上カバーという)50により覆われる。上カバー50の上部には相手部材(図示せず)への取付部52が設けられる。
また、上カバー50はスナップフィット式の係止爪54を有し、下カバー40に対して合成樹脂の弾性を利用したスナップフィット機能により取り付けられる。
The mounting
A
The
本発明のモータ100にあっては、ステータ組立体120側の中心シャフト130を内部に取り込んで合成樹脂製のロータ組立体140で囲む構造を採用し、かつステータコア部材126とマグネットロータ146が互いの磁力により引き合うように配置している。
この構造により、モータ装置として金属部品が全く外部に露見しないので、モータ装置部分から漏電したり、感電する事故が妨げる等、信頼性・安全性が向上するとともに、組立時に追加的な固定等の動作が不要となり、製造面でも有利な効果を奏する。
In the
With this structure, no metal parts are exposed to the outside as a motor device, so that reliability and safety are improved, such as leakage from the motor device and prevention of electric shock, and additional fixing during assembly. No operation is required, and there is an advantageous effect in terms of manufacturing.
なお、本発明のモータの具体的な適用例として排水ポンプの場合を例示したが、本発明のモータは、他の様々な分野又は用途に適用が可能である。 In addition, although the case of the drainage pump was illustrated as a specific application example of the motor of the present invention, the motor of the present invention can be applied to various other fields or uses.
100 モータ
120 ステータ組立体
121 樹脂モールド体
122 ボビン
124 コイル
126 ステータコア部材
130 中心シャフト
140 ロータ組立体
141 ロータ中心体
142 フランジ部
144 取付部
146 マグネットロータ
150、152 軸受
160 スラスト受け板
200 回転羽根
210 軸部
220 小径羽根
230 リング部
240 大径羽根
250 補助大径羽根
260 内側突部
G1 間隙
a ステータコア部材の積層厚
L ステータコア部材の下面から中心シャフト先端までの距離
b マグネットロータの高さ
H マグネットロータの上面からスラスト受け板までの距離
c 中心シャフトの軸方向におけるステータコア部材とマグネットロータとの磁気中心
のずれ量
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ステータ組立体は、積層形成されたステータコア部材と、該ステータコア部材を樹脂モールドしてなる樹脂モールド体と、該樹脂モールド体に取り付けられる中心シャフトとを備え、
前記ロータ組立体は、前記マグネットロータを貫通保持する有底の中心軸穴を有するロータ中心体とからなり、
前記ロータ中心体の前記中心軸穴に前記中心シャフトを挿入することにより、ロータ組立体を回転自在に支持する構造をなし、
前記ロータ中心体の中心軸穴の底部には、前記中心シャフトの先端が当接可能なスラスト受け板を備え、
前記ステータ組立体におけるステータコア部材の積層厚をa、ステータコア部材の下面から中心シャフト先端までの距離をL、また、マグネットロータの高さをb、マグネットロータの上面からスラスト受け板までの距離をHとしたとき、前記中心シャフトの軸方向におけるステータコア部材とマグネットロータとの磁気中心のずれ量cを、以下の関係式が成り立つように形成した
c=(L+a/2)−(H−b/2)
c>0
ことを特徴とするマグネットロータ式モータ。 A magnet rotor motor for a pump , comprising: a resin-molded stator assembly; and a rotor assembly that holds a cylindrical magnet rotor that is electromagnetically driven to rotate by the stator assembly;
The stator assembly includes a laminated stator core member, a resin mold body formed by resin molding the stator core member, and a central shaft attached to the resin mold body,
The rotor assembly comprises a rotor central body having a bottomed central shaft hole that penetrates and holds the magnet rotor;
By inserting the central shaft into the central shaft hole of the rotor central body, the rotor assembly is rotatably supported.
At the bottom of the central shaft hole of the rotor central body is provided with a thrust receiving plate with which the tip of the central shaft can abut,
The lamination thickness of the stator core member in the stator assembly is a, the distance from the lower surface of the stator core member to the tip of the central shaft is L, the height of the magnet rotor is b, and the distance from the upper surface of the magnet rotor to the thrust receiving plate is H. The amount c of deviation of the magnetic center between the stator core member and the magnet rotor in the axial direction of the central shaft is formed so that the following relational expression is satisfied: c = (L + a / 2) − (H−b / 2) )
c> 0
Magnet rotor type motor characterized by this.
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